LED คืออะไร ดีกว่าหลอดไฟแบบอื่นอย่างไร?

แสงสว่างเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิตประจำวันของมนุษย์ การมีแสงสว่างที่เพียงพอและมีคุณภาพดีช่วยให้เรามองเห็นสิ่งต่าง ๆ ได้ชัดเจนและมีประสิทธิภาพในการทำงานมากขึ้น และในปัจจุบันหลอดไฟ LED กำลังได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีคุณสมบัติโดดเด่นหลายประการ ทั้งในเรื่องของคุณภาพแสงสว่าง อายุการใช้งานยาวนาน และประหยัดพลังงานมากกว่าหลอดไฟชนิดอื่น ๆ บทความนี้เราจะพามาเจาะลึกรายละเอียดว่าหลอดไฟ LED คืออะไร มีลักษณะการทำงานอย่างไร และทำไมอุตสาหกรรมและบ้านเรือนต่าง ๆ ถึงนิยมใช้หลอด LED กันมากขึ้น

LED คืออะไร?

LED หมายถึง Light Emitting Diode หรือ ไดโอดชนิดเปล่งแสง เป็นอุปกรณ์กึ่งตัวนำที่มีคุณสมบัติในการเปล่งแสงเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน โดยสีของแสงสว่างจะแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของสารกึ่งตัวนำที่ใช้

ในอดีตหลอด LED เคยถูกนำมาใช้เป็นหลอดไฟแสดงสถานะบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ แต่ปัจจุบันหลังจากที่มีการพัฒนาสารกึ่งตัวนำให้สามารถเปล่งแสงสว่างได้มากขึ้น จึงนิยมนำมาใช้ทดแทนหลอดไฟแบบดั้งเดิมด้วยประสิทธิภาพในการให้แสงสว่างที่ดีกว่า

ส่วนประกอบของหลอดไฟ LED

โดยทั่วไปหลอดไฟ LED จะประกอบด้วยส่วนประกอบต่าง ๆ ดังนี้

ชิป LED (LED Chip)

ส่วนสำคัญที่สุดของหลอดไฟ LED ทำหน้าที่ในการเปล่งแสง เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านชิป LED โดยสีของแสงที่ได้จะขึ้นอยู่กับชนิดของสารกึ่งตัวนำที่ใช้

วงจรขับเคลื่อน (Driver Circuit)

วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับชิป LED อย่างแม่นยำ ทำให้ชิป LED ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งาน

เลนส์ (Lens)

ทำหน้าที่รวมแสงที่ออกมาจากชิป LED และกระจายแสงไปในทิศทางที่ต้องการ ช่วยปรับปรุงคุณภาพของแสง และกำหนดรูปแบบการกระจายแสงของหลอดไฟ

นอกจากนี้ หลอดไฟ LED ยังอาจมีส่วนประกอบอื่น ๆ เช่น ตัวฐาน (Base) ที่ใช้ยึดติดหลอดไฟ และวัสดุหุ้ม (Encapsulation Material) ที่ใช้ป้องกันความชื้นและความร้อน

หลักการทำงานของ LED

โดยหลักการทำงานของหลอด LED คือ เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านชิป LED อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีอิเล็กตรอนมาก (สารกึ่งตัวนำประเภท N-type) ไปยังบริเวณที่มีอิเล็กตรอนน้อย (สารกึ่งตัวนำประเภท P-type) เมื่ออิเล็กตรอนและโฮล (ช่องว่างของอิเล็กตรอน) รวมตัวกัน พลังงานส่วนเกินจะถูกปล่อยออกมาในรูปของโฟตอน ทำให้เกิดการเรืองแสงขึ้น

ปัจจัยที่ส่งผลต่อสีของแสงหลอดไฟ LED

ในอดีต หลอด LED มักให้แสงสีแดงหรืออยู่ในช่วงคลื่นอินฟราเรดที่สายตามองไม่เห็น แต่ในปัจจุบันเราสามารถเห็นหลอด LED สีอื่น ๆ เช่น สีขาว หรือสีน้ำเงินบ่อยขึ้น ซึ่งเกิดจากปัจจัยต่าง ๆ เหล่านี้

ชนิดของสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor)

สารกึ่งตัวนำที่ใช้ในยุคแรกเริ่มของการผลิตหลอดไฟ LED คือสารแกลเลียมอาร์เซไนด์ (Gallium Arsenide) ซึ่งให้แสงในช่วงคลื่นอินฟราเรด ต่อมาจึงได้มีการวิจัยและพัฒนาสารกึ่งตัวนำอื่น ๆ ที่ให้แสงสีได้มากขึ้น เช่น แกลเลียมฟอสไฟด์ (Gallium Phosphide) ซึ่งให้แสงสีแดงและเหลือง และแกลเลียมไนไตรด์ (Gallium Nitride) ซึ่งให้แสงสีเขียวและน้ำเงิน การค้นพบนี้เป็นก้าวสำคัญที่ทำให้หลอด LED สามารถให้แสงสีขาวได้ โดยการผสมผสานแสงสีพื้นฐานทั้งสาม (RGB) เข้าด้วยกัน

ขนาดของช่องว่างพลังงาน (Bandgap)

นอกจากนี้ ยิ่งช่องว่างพลังงานกว้าง อิเล็กตรอนจะต้องใช้พลังงานในการกระโดดข้ามมากขึ้น ทำให้พลังงานของโฟตอนยิ่งสูง และได้แสงที่มีย่านความถี่สูง (โทนสีน้ำเงิน-ม่วง) ตรงกันข้าม หากช่องว่างพลังงานแคบ พลังงานของโฟตอนที่ปล่อยออกมาจะต่ำ และได้แสงที่มีย่านความถี่ต่ำ (โทนสีส้ม-แดง)

ข้อดีของหลอดไฟ LED เมื่อเทียบกับหลอดไฟชนิดอื่น

หลอด LED คืออุปกรณ์ที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อทดแทนข้อจำกัดของหลอดไฟทั่วไป ทำให้มีคุณสมบัติที่โดดเด่น ดังนี้

ประหยัดพลังงาน

หลอดไฟ LED ใช้พลังงานไฟฟ้าที่ค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับหลอดไส้หรือหลอดฟลูออเรสเซนต์ อีกทั้งยังไม่จำเป็นต้องแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นความร้อนเพื่อให้ขดลวดภายในทำงาน แต่สามารถแปลงเป็นแสงสว่างได้ทันที เป็นหลอดไฟฟ้าประหยัดพลังงานได้มากกว่าหลอดไฟแบบเดิม ๆ 80-90%

อายุการใช้งานยาวนาน

โดยทั่วไปหลอด LED จะมีอายุการใช้งานอยู่ที่ประมาณ 15,000 ชั่วโมง ซึ่งสูงกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ประมาณเกือบ 2 เท่า (8,000 ชั่วโมง) เนื่องจากหลอด LED สร้างความร้อนน้อยกว่าหลอดชนิดอื่น ทำให้ส่วนประกอบภายในของหลอดเสื่อมสภาพช้าลง และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

คุณภาพของแสงดีกว่า

หลอด LED ให้แสงสว่างที่ต่อเนื่องและไม่มีการกะพริบ ทำให้ไม่เกิดความเมื่อยล้าสายตา และยังให้แสงสว่างที่มีคุณภาพดีกว่าหลอดไส้และหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบเดิม โดยเฉพาะในเรื่องของความสว่างที่สม่ำเสมอ เหมาะสำหรับการใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมหรือคลังสินค้า

ปลอดภัยกว่า

อีกหนึ่งข้อดีของหลอดไฟ LED คือไม่มีรังสียูวีและสารปรอทซึ่งส่งผลเสียต่อร่างกายเมื่อได้รับเป็นเวลานาน ๆ นอกจากนี้ ตัวหลอดยังแตกเสียหายได้ยาก ไม่เกิดเศษกระจกที่อาจก่อให้เกิดการบาดเจ็บได้ และเกิดความร้อนน้อยกว่า ลดความเสี่ยงในการเกิดไฟไหม้จากความร้อนสูง

เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ด้วยอายุการใช้งานที่ยาวนานและกินไฟน้อยกว่าหลอดไฟทั่วไป หลอด LED จึงช่วยลดปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์และลดการใช้พลังงานในระยะยาว ทำให้ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรม

หลอด LED คืออีกหนึ่งทางเลือกที่คุ้มค่า ด้วยข้อดีด้านความทนทาน ประหยัดพลังงาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม หลาย ๆ หน่วยงานจึงนิยมหันมาใช้หลอดไฟประเภทนี้มากขึ้น สำหรับใครที่กำลังมองหาหลอดไฟ LED สำหรับใช้งานในวัตถุประสงค์ต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น การติดตั้งโคมไฟถนน ติดตั้งภายในโรงงานอุตสาหกรรม หรือใช้งานภายในครัวเรือน ควรศึกษาวิธีเลือกหลอดไฟ LED ให้เหมาะสม หรือปรึกษาผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ในด้านการติดตั้งและจัดจำหน่าย เพื่อให้ได้โคมไฟและหลอดไฟที่มีคุณภาพ ตอบโจทย์การใช้งาน และคุ้มค่ากับการลงทุนติดตั้งในระยะยาว

Winner Light ผู้ผลิตและจัดจำหน่าย พร้อมบริการติดตั้งเสาไฟถนน โคมไฟถนน เสาไฟถนนโซลาร์เซลล์ ที่ครองใจลูกค้ามาอย่างยาวนานกว่า 15 ปี ด้วยความเชี่ยวชาญและประสบการณ์ ที่ตอบโจทย์ความต้องการด้านแสงสว่างได้อย่างครอบคลุม

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

เบอร์โทรศัพท์ : 02-415-7576-7, 081-880-6616
Facebook: www.facebook.com/bangbonstation